chuyên đề ôn thi đại học môn lý phóng xạ, hạt nhân - vũ đình hoàng

- ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 1 VŨ ĐÌNH HOÀNG http://lophocthem.net ĐT: 01689.996.187 – Email: vuhoangbg@gmail.com Họ và tên: Lớp: Trường BỒI DƯỠNG, LUYỆN THI VÀO ĐẠI HỌC . Thái Nguyên, 2012 - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 2 MỤC LỤC CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ PHẦN I. KIẾN THỨC CHUNG: 3 PHẦN II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP 4 D ạNG 1. T ÍNH BÁN KÍNH , THể TÍCH , KHốI LƯợNG RIÊNG CủA HạT NHÂN 4 DẠNG 2: T ÍNH Số HạT , Tỉ Lệ PHầN TRĂM ĐồNG Vị 5 D ạNG 3: T ÍNH Độ HụT KHốI , NĂNG LƯợNG LIÊN KếT , NĂNG LƯợNG LIÊN KếT RIÊNG 5 PHẦN III: ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP. 6 ĐÁP ÁN ĐỀ 37 10 CHỦ ĐỀ 2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN PHẦN I:KIẾN THỨC CHUNG. 11 PHẦN II: PHÂN DẠNG BÀI TẬP: 12 DẠNG 1: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, NÊU CẤU TẠO HẠT 12 DẠNG 2: TÍNH LƯỢNG CHẤT PHÓNG XẠ CÒN LẠI, ĐÃ PHÂN RÃ, CHẤT MỚI TẠO THÀNH, TỈ SỐ PHẦN TRĂM GIỮA CHÚNG . 13 DẠNG 3: TÌM ĐỘ PHÓNG XẠ H, THỂ TÍCH DUNG DỊCH CHẤT PHÓNG XẠ 14 DẠNG 4: TÍNH CHU KỲ T, HẰNG SỐ PHÓNG XẠ λ 15 DẠNG 5: TÌM THỜI GIAN PHÂN RÃ T , TUỔI CỔ VẬT 16 DẠNG 6: TÍNH HIỆU ĐIỆN THẾ BẢN TỤ KHI CHIẾU TIA PHÓNG XẠ. 18 III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP. 18 ĐÁP ÁN ĐỀ 38 23 CHỦ ĐỀ 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN PHẦN I. KIẾN THỨC CHUNG. 23 PHẦN II: PHÂN DẠNG BÀI TẬP: 23 DẠNG 1: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 24 D ạNG 2: T ÍNH NĂNG LƯợNG CủA PHảN ứNG , LƯợNG NHIÊN LIệU CầN ĐốT Để TạO RA NĂNG LƯợNG TƯƠNG ĐƯƠNG . 25 DẠNG 3: X ÁC ĐịNH ĐộNG NĂNG , VậN TốC , GÓC CủA CÁC HạT 27 PHẦN III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP. 30 ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ 39 34 CHỦ ĐỀ 4: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH & PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN PHẦN I. KIẾN THỨC CHUNG. 34 PHẦN II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP: 36 PHẦN III. Đề TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP 36 ĐÁP ÁN ĐỀ 40 43 HẠT NHÂN – ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM 43 ĐÁP ÁN: PHÓNG XẠ - HẠT NHÂN ĐH CĐ 2007-2012 50 - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 3 PHẦN I. KIẾN THỨC CHUNG: 1.CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ . * Cấu tạo hạt nhân. Nuclôn + Hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn gọi là các nuclôn. Có hai loại nuclôn: prôton, kí hiệu p, khối lượng m p = 1,67262.10 -27 kg, mang một điện tích nguyên tố dương +e, và nơtron kí hiệu n, khối lượng m n = 1,67493.10 -27 kg, không mang điện. Prôtôn chính là hạt nhân nguyên tử hiđrô. + Số prôtôn trong hạt nhân bằng số thứ tự Z của nguyên tử trong bảng tuần hoàn; Z được gọi là nguyên tử số. Tổng số các nuclôn trong hạt nhân gọi là số khối, kí hiệu A. Như vậy số nơtron trong hạt nhân là: N = A – Z. + Kí hiệu hạt nhân: X A Z . Nhiều khi, để cho gọn, ta chỉ cần ghi số khối, vì kí hiệu hóa học đã xác định Z rồi. + Kích thước hạt nhân: nếu coi hạt nhân như một quả cầu bán kính R thì R phụ thuộc vào số khối theo công thức gần đúng: R = 1,2.10 -15 A 3 1 m. * Đồng vị Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z (có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn), nhưng có số nơtron N khác nhau. Các đồng vị còn được chia làm hai loại: đồng vị bền và đồng vị phóng xạ. Trong thiên nhiên có khoảng gần 300 đồng vị bền; ngoài ra người ta còn tìm thấy vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo. * Đơn vị khối lượng nguyên tử Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u. Một đơn vị u có giá trị bằng 12 1 khối lượng của đồng vị cacbon 12 6 C. 1u = 1,66055.10 -27 kg. Khối lượng của một nuclôn xấp xĩ bằng u. Nói chung một nguyên tử có số khối A thì có khối lượng xấp xĩ bằng A.u. * Khối lượng và năng lượng Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng: E = mc 2 . Từ hệ thức Anhxtanh suy ra m = 2 c E chứng tỏ khối lượng có thể đo bằng đơn vị của năng lượng chia cho c 2 , cụ thể là eV/c 2 hay MeV/c 2 . Theo lí thuyết của Anhxtanh, một vật có khối lượng m 0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với: m = 2 2 0 1 c v m − trong đó m 0 được gọi là khối lượng nghỉ và m gọi là khối lượng động. * Lực hạt nhân CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 4 Lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là lực hút, gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên kết các nuclôn lại với nhau. Lực hạt nhân không phải là lực tĩnh điện, nó không phụ thuộc vào điện tích của nuclôn. So với lực điện từ và lực hấp dẫn, lực hạt nhân có cường độ rất lớn (còn gọi là lực tương tác mạnh) và chỉ tác dụng khi hai nuclôn cách nhau một khoảng bằng hoặc nhỏ hơn kích thước hạt nhân (khoảng 10 -15 m). * Độ hụt khối và năng lượng liên kết + Độ hụt khối của một hạt nhân là hiệu số giữa tổng khối lượng của các nuclôn cấu tạo nên hạt nhân và khối lượng hạt nhân đó: ∆m = Zm p + (A – Z)m n – m hn + Năng lượng liên kết của hạt nhân là năng lượng toả ra khi các nuclôn riêng lẽ liên kết thành hạt nhân và đó cũng chính là năng lượng cần cung cấp để phá vở hạt nhân thành các nuclôn riêng lẽ : W lk = ∆m.c 2 . + Năng lượng liên kết tính cho một nuclôn A W lk gọi là năng lượng liên kết riêng của hạt nhân, đặc trưng cho sự bền vững của hạt nhân. TÓM TẮT CÔNG THỨC . Hạt nhân X A Z , có A nuclon; Z prôtôn; N = (A – Z) nơtrôn. Số hạt trong m gam chất đơn nguyên tử : N = A N A m Liên hệ giữa năng lượng và khối lượng: E = mc 2 . Khối lượng động: m = 2 2 0 1 c v m − . Độ hụt khối của hạt nhân : ∆m = Zm p + (A – Z)m n – m hn .N ăng lượng liên kết : W lk = ∆m.c 2 . Năng lượng liên kết riêng : ε = A W lk . Đơn vị khối lượng nguyên tử: 1u = 1,66055.10 -27 kg = 931,5MeV/c 2 . PHẦN II. PHÂN DẠNG BÀI TẬP Dạng 1. Tính bán kính, thể tích, khối lượng riêng của hạt nhân Phương pháp: công thức bán kính R = 1,2.10 -15 A 3 1 m. Thể tích hạt nhân coi như hình cầu 3 4. . 3 R V Π = Khối lượng riêng hatnhan M V ρ = VD1: Cho biết khối lượng một nguyên tử Rađi( Ra 226 88 ) là m(Ra) = 226,0254u; của hạt eleectron là m e = 0,00055u. Bán kính hạt nhân được xác định bằng công thức r = r 0 . 3 A = 1,4.10 -15 3 A (m). Khối lượng riêng của hạt nhân Rađi là A. 1,45.10 15 kg/m 3 . B. 1,54.10 17 g/cm 3 . C. 1,45.10 17 kg/m 3 . D. 1,45.10 17 g/cm 3 . - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 5 Giải Công thức bán kính r = r 0 . 3 A = 1,4.10 -15 3 226 = 21,05.10 -15 m. Thể tích hạt nhân coi như hình cầu 3 4. . 3 R V Π = Khối lượng riêng hatnhan M V ρ = = 1,45.10 17 kg/m 3 . DẠNG 2: Tính số hạt, tỉ lệ phần trăm đồng vị Phương pháp: Số hạt trong m gam chất đơn nguyên tử : N = A N A m VD1. Khí clo là hỗn hợp của hai đồng vị bền là 35 17 Cl = 34,969u hàm lượng 75,4% và 37 17 Cl = 36,966u hàm lượng 24,6%. Tính khối lượng của nguyên tử của nguyên tố hóa học clo. GIẢI Ta có: m Cl = 34,969u.75,4% + 36,966u.24,6% = 35,46u. VD2. Biết N A = 6,02.10 23 mol -1 . Tính số nơtron trong 59,5 gam urani 238 92 U. GIẢI Ta có: N n = (A – Z). m µ N A = 219,73.10 23 . Dạng 3: Tính độ hụt khối, năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng Phương pháp: Độ hụt khối của hạt nhân : ∆m = Zm p + (A – Z)m n – m hn . Chú ý m hn = m nguyen tử - z.m e với m P = 1,0073u; m n = 1,0087u; m e =0,000055u 1u = 931MeV/c 2 Năng lượng liên kết : W lk = ∆m.c 2 . Chú ý : Năng lượng liên kết = năng lượng tỏa ra khi tổng hợp hạt nhân = năng lượng cần cung cấp để tách hạt nhân thành nucleon riêng rẽ. Năng lượng liên kết riêng : ε = A W lk . VD1: Tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10 4 Be. Biết khối lượng của hạt nhân 10 4 Be là m Be = 10,0113 u, của prôton và nơtron là m p = 1,007276 u và m n = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c 2 A.7,54 MeV B. 7,45 MeV C. 12,34MeV D. 7,45 J Giải Ta có: độ hụt khối ∆m = Zm p + (A – Z)m n – m hn = (4.1,007276 + 6.1,008665 - 10,00113).u = 0,079964 u W lk = ∆m.c 2 = 0,079964 uc 2 = 74,5 MeV; ε = W lk A = 7,45 MeV.=> Đ.án B VD2. Hạt nhân heli có khối lượng 4,0015 u. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân hêli. Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 gam hêli. - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 6 Cho biết khối lượng của prôton và nơtron là m p = 1,007276 u và m n = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c 2 ; số avôgađrô là N A = 6,022.10 23 mol -1 . Giải Ta có: ε He = W lk A = A cmmZAmZ Henp 2 ).)(.( −−+ = 7,0752 MeV; W = m M .N A .W lk = 0015,4 1 .6,022.10 23 .7,0752.4 = 42,59.10 23 MeV = 26,62.10 10 J. VD3. Tính năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân 23 11 Na và 56 26 Fe. Hạt nhân nào bền vững hơn? Cho m Na = 22,983734u; m Fe = 55,9207u; m n = 1,008665u; m p = 1,007276u; 1u = 931,5 MeV/c 2 . Giải ε Na = W lk A = A cmmZAmZ Henp 2 ).)(.( −−+ = 23 5,931).983734,22008685,1.12007276,1.11( − + = 8,1114 MeV; ε Fe = 56 5,931).9207,55008685,1.30007276,1.26( − + = 8,7898 MeV; ε Fe > ε Na nên hạt nhân Fe bền vững hơn hạt nhân Na. PHẦN III: ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP. Họ và tên :………………………………… ……….Trường:……………………………… Câu 1: Sử dụng công thức về bán kính hạt nhân R = 1,23.10 -15 .A 1/3 m. Bán kính hạt nhân Pb 206 82 lớn hơn bán kính hạt nhân Al 27 13 bao nhiêu lần ? A. 2,5 lần. B. 2 lần. C. 3 lần. D. 1,5 lần. Câu 2: Khối lượng của hạt nhân Be 9 4 là 9,0027u, khối lượng của nơtron là m n = 1,0086u, khối lượng của prôtôn là m p = 1,0072u. Độ hụt khối của hạt nhân Be 9 4 là A. 0,9110u. B. 0,0811u. C. 0,0691u. D. 0,0561u. Câu 3: Cho hạt α có khối lượng là 4,0015u. Cho m p = 1,0073u; m n = 1,0087u; 1uc 2 = 931,5MeV. Cần phải cung cấp cho hạt α năng lượng bằng bao nhiêu để tách hạt α thành các hạt nuclôn riêng rẽ ? A. 28,4MeV. B. 2,84MeV. C. 28,4J. D. 24,8MeV. Câu 4: Khối lượng của hạt nhân Be10 là 10,0113u, khối lượng của nơtron là m n = 1,0086u, khối lượng của prôtôn là m p = 1,0072u và 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng liên kết của hạt nhân Be10 là A. 64,332MeV. B. 6,4332MeV. C. 0,64332MeV. D. 6,4332KeV. Câu 5: Cho hạt nhân α có khối lượng 4,0015u. Biết m P = 1,0073u; m n = 1,0087u; 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt α bằng A. 7,5MeV. B. 28,4MeV. C. 7,1MeV. D. 7,1eV. ĐẠI CƯƠNG VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 37 - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 7 Câu 6: Cho hạt nhân Urani ( U 238 92 ) có khối lượng m(U) = 238,0004u. Biết m P = 1,0073u; m n = 1,0087u; 1u = 931MeV/c 2 , N A = 6,022.10 23 . Khi tổng hợp được một mol hạt nhân U238 thì năng lượng toả ra là A. 1,084.10 27 J. B. 1,084.10 27 MeV. C. 1800MeV. D. 1,84.10 22 MeV. Câu 7: Số prôtôn có trong 15,9949 gam O 16 8 là bao nhiêu ? A. 4,82.10 24 . B. 6,023.10 23 . C. 96,34.10 23 . D. 14,45.10 24 . Câu 8: Cho biết khối lượng một nguyên tử Rađi( Ra 226 88 ) là m(Ra) = 226,0254u; của hạt eleectron là m e = 0,00055u. Bán kính hạt nhân được xác định bằng cồng thức r = r 0 . 3 A = 1,4.10 -15 3 A (m). Khối lượng riêng của hạt nhân Rađi là A. 1,45.10 15 kg/m 3 . B. 1,54.10 17 g/cm 3 . C. 1,45.10 17 kg/m 3 . D. 1,45.10 17 g/cm 3 . Câu 9: Số hạt nhân có trong 1 gam U 238 92 nguyên chất là A. 2,53.10 21 hạt. B. 6,55.10 21 hạt. C. 4,13.10 21 hạt. D. 1,83.10 21 hạt. Câu 10: Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ A. các prôtôn. B. các nuclôn. C. các nơtrôn. D. các êlectrôn. Câu 11: Chọn kết luận đúng khi nói về hạt nhân Triti ( T 3 1 ) A. Hạt nhân Triti có 3 nơtrôn và 1 prôtôn. B. Hạt nhân Triti có 1 nơtrôn và 3 prôtôn. C. Hạt nhân Triti có 3 nuclôn, trong đó có 1 prôtôn. D. Hạt nhân Triti có 1 nơtrôn và 2 prôtôn. Câu 12: Lực hạt nhân là A. lực tĩnh điện. B. lực liên kết giữa các nuclôn. C. lực liên kết giữa các prôtôn. D. lực liên kết giữa các nơtrôn. Câu 13: Hạt nhân nguyên tử chì có 82 prôtôn và 125 nơtrôn. Hạt nhân nguyên tử này có kí hiệu là A. Pb 125 82 . B. Pb 207 82 . C. Pb 82 125 . D. Pb 82 207 . Câu 14: Khối lượng của hạt nhân được tính theo công thức nào sau đây ? A. m = Z.m p + N.m n . B. m = A(m p + m n ). C. m = m nt – Z.m e . D. m = m p + m n . Câu 15: Trong vật lí hạt nhân, để đo khối lượng ta có thể dùng đơn vị nào sau đây ? A. Đơn vị khối lượng nguyên tử (u) hay đơn vị các bon. B. MeV/c 2 . C. Kg. D. Cả A, B và C. Câu 16: Tỉ số bán kính của hai hạt nhân 1 và 2 bằng r 1 /r 2 = 2. Tỉ số năng lượng liên kết trong hai hạt nhân đó xấp xỉ bằng bao nhiêu? A. 8. B. 4. C. 6. D. 2. Câu 17: Thông tin nào sau đây là sai khi nói về các hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử ? A. Các hạt prôtôn và nơtron có khối lượng bằng nhau. B. Prôtôn mang điện tích nguyên tố dương. C. Nơtron trung hoà về điện. D. Số nơtron và prôtôn trong hạt nhân có thể khác nhau. Câu 18: Hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố đồng vị luôn có cùng: A. số prôtôn. B. số nơtron. C. số nuclôn. D. khối lượng. Câu 19: Trong các đồng vị của caacbon, hạt nhân của đồng vị nào có số prôtôn bằng số nơtron ? A. C 11 . B. C 12 . C. C 13 . D. C 14 . - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 8 Câu 20: Trong vật lí hạt nhân, so với khối lượng của đồng vị cacbon C 12 6 thì một đơn vị khối lượng nguyên tử u nhỏ hơn A. 12 1 lần. B. 6 1 lần. C. 6 lần. D. 12 lần. Câu 21: Trong hạt nhân, bán kính tác dụng của lực hạt nhân vào khoảng A. 10 -15 m. B. 10 -13 m. C. 10 -19 m. D. 10 -27 m. Câu 22: Đơn vị khối lượng nguyên tử là A. khối lượng của một nguyên tử hiđrô. B. khối lượng của một prôtôn. C. khối lượng của một nơtron. D. khối lượng bằng 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon. Câu 23: Câu nào đúng ? Hạt nhân C 12 6 A. mang điện tích -6e. B. mang điện tích 12e. C. mang điện tích +6e. D. không mang điện tích. Câu 24: Chọn câu đúng. So sánh khối lượng của H 3 1 và He 3 2 . A. m( H 3 1 ) = m( He 3 2 ). B. m( H 3 1 ) < m( He 3 2 ). C. m( H 3 1 ) > m( He 3 2 ). D. m( H 3 1 ) = 2m( He 3 2 ). Câu 25: Hạt nhân Na 23 11 có A. 23 prôtôn và 11 nơtron. B. 11 prôtôn và 12 nơtron. C. 2 prôtôn và 11 nơtron. D. 11 prôtôn và 23 nơtron. Câu 26:Cho biết m p = 1,007276u; m n = 1,008665u; m( Na 23 11 ) = 22,98977u; m( Na 22 11 ) = 21,99444u; 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng cần thiết để bứt một nơtron ra khỏi hạt nhân của đồng vị Na 23 11 bằng A. 7,86MeV. B. 12,42KeV. C. 124,2MeV. D. 12,42eV. Câu 27: Chọn câu đúng. Trong hạt nhân nguyên tử: A. prôtôn không mang điện còn nơtron mang một điện tích nguyên tố dương. B. số khối A chính là tổng số các nuclôn. C. bán kính hạt nhân tỉ lệ với căn bậc hai của số khối A. D. nuclôn là hạt có bản chất khác với các hạt prôtôn và nơtron. Câu 28: Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân A. có thể âm hoặc dương. B. càng nhỏ, thì càng bền vững. C. càng lớn, thì càng bền vững. D. càng lớn, thì càng kém bền vững. Câu 29: Trong các câu sau đây, câu nào sai ? A. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôtôn và nơtron. B. Khi một hệ các nuclôn liên kết nhau tạo thành hạt nhân thì chúng phải toả ra một năng lượng nào đó. C. Mọi hạt nhân đều có cùng khối lượng riêng khoảng 10 17 kg/m 3 . D. Các hạt nhân có số khối càng lớn thì càng bền vững. Câu 30: Nitơ tự nhiên có khối lượng nguyên tử m = 14, 00670u và gồm hai đồng vị chính là N 14 7 có khối lượng nguyên tử m 1 = 14,00307u và N 15 7 có khối lượng nguyên tử m 2 = 15,00011u. Tỉ lệ phần trăm của hai đồng vị đó trong nitơ tự nhiên lần lượt là A. 0,36% N 14 7 và 99,64% N 15 7 . B. 99,64% N 14 7 và 0,36% N 15 7 . C. 99,36% N 14 7 và 0,64% N 15 7 . D. 99,30% N 14 7 và 0,70% N 15 7 . - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 9 Câu 31: Cho hạt nhân nguyên tử đơteri D có khối lượng 2,0136u. Cho biết m P = 1,0073u; m n = 1,0087u; 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng liên kết của hạt nhân đơteri bằng A. 2,234eV. B. 2,234MeV. C. 22,34MeV. D. 2,432MeV. Câu 32: Cho hạt nhân nguyên tử Liti Li 7 3 có khối lượng 7,0160u. Cho biết m P = 1,0073u; m n = 1,0087u; 1u = 931MeV/c 2 . Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân liti bằng A. 541,3MeV. B. 5,413KeV. C. 5,341MeV. D. 5,413MeV. Câu 33: Hạt nhân nào sau đây có 125 nơtron ? A. Na 23 11 . B. U 238 92 . C. Ra 222 86 . D. Po 209 84 . Câu 34: Đồng vị là A. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng số khối khác nhau. B. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nơtron nhưng số khối khác nhau. C. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nôtron nhưng số prôtôn khác nhau. D. các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số nuclôn nhưng khác khối lượng. Câu 35: Đại lượng nào đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân ? A. Năng lượng liên kết. B. Năng lượng liên kết riêng. C. Số hạt prôtôn. D. Số hạt nuclôn. Câu 36: Cho biết năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân X 1 , X 2 , X 3 và X 4 lần lượt là 7,63MeV; 7,67MeV; 12,42MeV và 5,41MeV. Hạt nhân kém bền vững nhất là A. X 1 . B. X 3 . C. X 2 . D. X 4 . Câu 37: Số nuclôn trong hạt nhân Ra 222 86 là bao nhiêu ? A. 86. B. 222. C. 136. D. 308. Câu 38: Số nơtron trong hạt nhân U 238 92 là bao nhiêu? A. 92. B. 238. C. 146. D. 330 Câu 39: Hạt α có khối lượng 4,0015u, biết số Avôgađrô N A = 6,02.10 23 mol -1 , 1u = 931 MeV/c 2 . Các nuclôn kết hợp với nhau tạo thành hạt α, năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1mol khí Hêli là A. 2,7.10 12 J. B. 3,5. 10 12 J. C. 2,7.10 10 J. D. 3,5. 10 10 J. Câu 40: Biết các năng lượng liên kết của lưu huỳnh S32, crôm Cr52, urani U238 theo thứ tự là 270MeV, 447MeV, 1785MeV. Hãy sắp xếp các hạt nhân ấy theo thứ tự độ bền vững tăng lên A. S < U < Cr. B. U < S < Cr. C. Cr < S < U. D. S < Cr < U. Câu 41: Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị A. giống nhau với mọi hạt nhân. B. lớn nhất đối với các hạt nhân nặng. C. lớn nhất đối với các hạt nhân nhẹ. D. lớn nhất đối với các hạt nhân trung bình. Câu 42: Năng lượng liên kết của các hạt nhân H 2 1 , 4 2 He , Fe 56 26 và U 235 92 lần lượt là 2,22 MeV; 2,83 MeV; 492 MeV và 1786. Hạt nhân kém bền vững nhất là A. H 2 1 . B. 4 2 He . C. Fe 56 26 . D. U 235 92 . Câu 43: Hạt nhân đơteri D 2 1 có khối lượng 2,0136u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Năng lượng liên kết của hạt nhân D 2 1 là A. 0,67MeV. B.1,86MeV. C. 2,02MeV. D. 2,23MeV. Câu 44: Hạt nhân Co 60 27 có cấu tạo gồm A. 33 prôton và 27 nơtron. B. 27 prôton và 60 nơtron. C. 27 prôton và 33 nơtron. D. 33 prôton và 27 nơtron. - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 10 Câu 45: Hạt nhân Co 60 27 có khối lượng là 55,940u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Độ hụt khối của hạt nhân Co 60 27 là A. 4,544u. B. 4,536u. C. 3,154u. D. 3,637u. Câu 46: Hạt nhân Co 60 27 có khối lượng là 55,940u. Biết khối lượng của prôton là 1,0073u và khối lượng của nơtron là 1,0087u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Co 60 27 là A. 70,5MeV. B. 70,4MeV. C. 48,9MeV. D. 54,4MeV. Câu 47: Cấu tạo của nguyên tử C 12 6 gồm: A. 6 prôtôn, 6 nơtron. B. 6 prôtôn, 6 nơtron, 6 electron. C. 6 prôtôn, 12 nơtron. D. 6 prôtôn, 12 nơtron, 6 electron. Câu 48: Phát biểu nào sau đây là đúng ? A. Năng lượng liên kết gồm động năng và năng lượng nghỉ. B. Năng lượng liên kết là năng lượng tỏa ra khi các nuclon liên kết với nhau tạo thành hạt nhân. C. Năng lượng liên kết là năng lượng toàn phần của nguyên tử tính trung bình trên số nuclon. D. Năng lượng liên kết là năng lượng liên kết các electron và hạt nhân nguyên tử. Câu 49: Nguyên tử pôlôni 210 84 Po có điện tích là A. 210 e. B. 126 e. C. 84 e. D. 0. Câu 50: Phát biểu nào sau đây là đúng. Đồng vị là các nguyên tử mà A. hạt nhân của chúng có số khối A bằng nhau. B. hạt nhân của chúng có số prôtôn bằng nhau, số nơtron khác nhau. C. hạt nhân của chúng có số nơtron bằng nhau, số prôtôn khác nhau. D. hạt nhân của chúng có khối lượng bằng nhau. Câu 51: Hạt nhân nào có năng lượng liện kết riêng lớn nhất : A. Urani. B. Sắt. C. Xesi. D. Ziriconi. “Sự nghi ngờ là cha đẻ của phát minh” Galileo Galiles ĐÁP ÁN ĐỀ 37 1B 2C 3A 4A 5C 6B 7A 8C 9A 10B 11 C 12B 13B 14C 15D 16A 17A 18A 19B 20D 21 A 22D 23C 24C 25B 26A 27B 28C 29D 30B 31B 32D 33D 34A 35B 36D 37B 38C 39A 40B 41D 42B 43D 44C 45A 46A 47B 48B 49D 50B 51B CHỦ ĐỀ 2: PHÓNG XẠ TỰ NHIÊN [...]... 931MeV/c2 Cho hạt p có động năng KP = 5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng n, hạt nhân Li bay ra với động năng 3,55MeV Động năng của hạt X bay ra có giá trị là A KX = 0,66MeV B KX = 0,66eV C KX = 66MeV D KX = 660eV Câu 19: Trong q trình biến đổi hạt nhân, hạt nhân 238 U chuyển thành hạt nhân 234 U đã 92 92 phóng ra A một hạt α và hai hạt prơtơn B một hạt α và 2 hạt êlectrơn D một hạt α và 2 pơzitrơn C một hạt α... TẠO HẠT Phương pháp: *Quy tắc dịch chuyển của sự phóng xạ A + Phóng xạ α ( 24 He ): ZA X → 24 He + Z−4Y −2 So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ơ trong bảng tuần hồn và có số khối giảm 4 đơn vị 0 + Phóng xạ - ( −01e ): ZA X → −1 e + Z +A1Y + So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ơ trong bảng tuần hồn và có cùng số khối + Thực chất của phóng xạ - là một hạt nơtrơn biến thành 1 hạt prơtơn, 1 hạt. .. I là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 8 ngày đêm Ban đầu một lượng chất phóng xạ kể trên có độ phóng xạ H0 = 2.1017 Bq 1.Tính số hạt nhân nguyên tử ban đầu của chất phóng xạ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 17 CHUN ĐỀ 9: PHĨNG XẠ, HẠT NHÂN - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 2.Sau thời gian t độ phòng xạ giảm đi 32 lần Tính t và số hạt nhân con sinh... các hạt A và B mợt năng lượng W dưới dạng động năng Vì các hạt sinh ra có động BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 23 CHUN ĐỀ 9: PHĨNG XẠ, HẠT NHÂN - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com năng Wđ nên năng lượng cần cung cấp phải thỏa mãn điều kiện: W = (m – m0)c2 + Wđ Các hạt nhân sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn các hạt nhân ban đầu, nghĩa là các hạt nhân. .. mo e-λt Với λ = ln 2 0,693 = gọi là hằng số phóng xạ; T gọi là chu kì bán rã: sau khoảng thời gian T T T số lượng hạt nhân chất phóng xạ còn lại 50% (50% số lượng hạt nhân bị phân rã) * Độ phóng xạ : Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ tại thời điểm t bằng tích của hằng số phóng xạ và số lượng hạt nhân phóng xạ chứa trong lượng chất phóng xạ vào thời điểm đó BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC... 9744u Trước phóng xạ hạt nhân Po đứng n, tính vận tốc của hạt nhân Chì sau khi phóng xạ ? C 5.105m/s D 30,6.105m/s A 3,06.105km/s B 3,06.105m/s Câu 32: Cho hạt nhân 30 P sau khi phóng xạ tao ra hạt nhân 30 Si Cho biết loại phóng xạ ? 14 15 + − A α B β C β D γ Câu 33: Phản ứng hạt nhân thực chất là: A mọi q trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân B sự tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân C q trình... phản ứng hạt nhân: X → Y + α Hạt nhân mẹ đứng n Gọi KY, mY và K α , m α lần lượt là động năng, khối lượng của hạt nhân con Y và α Tỉ số BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 31 CHUN ĐỀ 9: KY bằng Kα PHĨNG XẠ, HẠT NHÂN - ĐT: 01689.996.187 A mY mα B Diễn đàn: http://lophocthem.com 4m α mY C - vuhoangbg@gmail.com mα mY D 2m α mY Câu 16: Biết mC = 11,9967u; m α = 4,0015u Năng lượng cần thi t... 44D ĐÁP ÁN ĐỀ 38 5B 6B 15B 16D 25D 26A 35C 36C 45D 46D 7D 17B 27B 37C 47A 8A 18C 28C 38B 48C 9A 19D 29D 39C 49B 10A 20C 30B 40D 50A CHỦ ĐỀ 3: PHẢN ỨNG HẠT NHÂN PHẦN I KIẾN THỨC CHUNG * Phản ứng hạt nhân + Phản ứng hạt nhân là mọi q trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân + Phản ứng hạt nhân thường được chia thành hai loại: - Phản ứng tự phân rã một hạt nhân khơng bền vững thành các hạt khác - Phản ứng trong... trình phản ứng, nếu cấu tạo và tên gọi của hạt nhân X GIẢI 1 Phương trình phản ứng: 3 T + 2 D → 0 n + 4 He Hạt nhân 4 He là hạt nhân heeli (còn gọi là hạt 1 1 2 2 α), có cấu tạo gồm 4 nuclơn, trong đó có 2 prơtơn và 2 nơtron BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 25 CHUN ĐỀ 9: PHĨNG XẠ, HẠT NHÂN - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com Dạng 2: Tính năng lượng... mới được tạo thành (con) NA = 6,022.1 0-2 3 mol-1 là số Avơgađrơ Lưu ý: Trường hợp phóng xạ β+, - thì Ac = Am ⇒ mc = ∆m * Mối liên hệ khối lượng và số hạt n = m N A A VÍ DỤ MINH HỌA BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 13 CHUN ĐỀ 9: PHĨNG XẠ, HẠT NHÂN - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com VD1: Random ( 222 Rn ) là chất phóng xạ có chu kì bán rã là 3,8 ngày . hạt nơtrôn biến thành 1 hạt prôtôn, 1 hạt electrôn và một hạt nơtrinô: n p e v − → + + Lưu ý: - Bản chất (thực chất) của tia phóng xạ β - là hạt electrôn (e - ) - Hạt nơtrinô (v) không mang. Lực hạt nhân CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9:. http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 9: PHÓNG XẠ , HẠT NHÂN 2 MỤC LỤC CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ PHẦN